【正文】 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，通常轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù) ?? ，則 221() 2 9 . 6Oca MT M P aW ?? ??? 前面已選定軸的材料為 45 剛，調(diào)制處理，由表 151 查得 1[ ] 60MPa?? ? ，因 1[]ca???? ，故安全。故強(qiáng)度足夠，鍵校核安全 2）齒輪的鍵： 312 1 0 4 0 .9p T M P akld? ??? 查表 62 得 [ ] 100 ~ 120p M Pa? ?， []pp???。 該軸承壽命為： 6 3110 ( ) 6 7 8 3 260 rAhACLhnP?? 2）校核軸承 B 和計(jì)算壽命 徑向載荷 22 3102B r B X B ZF F F N? ? ?, 查表 136 ，按載荷系數(shù)得 ~ ? ，取 ? ，當(dāng)量動(dòng)載荷 341 2 137 00B B B r rP f F N C N? ? ? ?,校核安全。 2．中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由前面算得，功率 2 kW? ，轉(zhuǎn)速 2 / minnr? ，轉(zhuǎn)矩 2 N m?? 1）小齒輪 分度圓直徑： 1 112d mm? 作用在齒輪上的圓周力： 2312 2 7 1 4 . 1 2 127521 1 2 1 0t TFNd ??? ? ?? 作用在齒輪上的徑向力： ta n 1 2 7 5 2 ta n 2 0 4 6 4 1rtF F N?? ? ? ? ? 2）大齒輪 分度圓直徑： 1 380d mm? 作用在齒輪上的圓周力： 2312 2 7 1 4 . 1 2 37593 8 0 1 0t TFNd ??? ? ?? 作用在齒輪上的徑向力： ta n 3 7 5 9 ta n 2 0 1 3 6 8rtF F N?? ? ? ? ? 3．初步確定中間軸的最小直徑 由于減速器的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無特殊要求，故選取軸的材料為 45 剛，調(diào)制處理。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。故1 2 7 8 1 2 7 855 , 13d d mm l l mm? ? ? ?? ? ? ?。 2）大齒輪的右端與 右軸承、小齒輪的左端與左軸承都常用套筒定位。大齒輪的左端與小齒輪的右端采用軸環(huán)定位，軸肩高度 h~，則軸環(huán)處的直徑45 74 2 74 86d m m m m? ? ? ? ? ?。由前面主動(dòng)軸的計(jì)算，可以得到 2 3 6 739 , 40l m m l m m????。 （ 3）軸上零件的周向定位、軸上的圓角和倒角尺寸 齒輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接，查表 61，得 小齒輪：鍵尺寸參數(shù) b*h=20mm*12mm， L=80mm； 大齒輪：鍵尺寸參數(shù) b*h=20mm*12mm， L=63mm。） 2）計(jì)算支反力 水平支反力： 0AM ?? 1852CXFN? , 375 9 714 1A X t C XF F F N N? ? ? ? 垂直面支反力： 0AM ?? 2657CZFN? , 136 8 335 2A Z r c zF F N F N? ? ? ? 計(jì)算彎矩 水平面彎矩： 736 , 146O X B XM N m M N m? ? ? ? 垂直面彎矩： 345 , 210O Z B ZM N m M N m? ? ? ? 合成彎矩： 22 813O O X O ZM M M N m? ? ? ? 22 256B B X B ZM M M N m? ? ? ? 轉(zhuǎn)矩： 2 T N m? ? ? （ 5）校核軸的強(qiáng)度 由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知， O 剖面處彎矩最大，還有鍵槽引起 的應(yīng)力集中，故 O 剖面處為危險(xiǎn)截面，該處軸的抗彎截面系數(shù)為： 33 374 397833 2 3 2dW m m??? ? ? 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，通常轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù) ?? ，則 222() 2 3 . 1Oca MT M P aW ?? ??? 前面已選定軸的材料為 45 剛，調(diào)制處理，由表 151 查得 1[ ] 60MPa?? ? ，因 1[]ca???? ，故安全。故強(qiáng)度足夠，鍵校核安全。故強(qiáng)度足夠，鍵校核安全。 該軸承壽命為： 6 3210 ( ) 1 2 7 560 rAhACLhnP?? 2）校核軸承 B 和計(jì)算壽命 徑向載荷 22 3239B r CX CZF F F N? ? ?,查表 136，按載荷系數(shù)得 ~ ? ，取 ? ，當(dāng)量動(dòng)載荷 356 3 166 00A A A r rP f F N C N? ? ? ?,校核安全。 3．從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由前面算得，功率 3 kW? ，轉(zhuǎn)速 3 / minnr? ，轉(zhuǎn)矩 3 0T N m??。 由于減速器的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無特殊要求，故選取軸的材料為 45剛，調(diào)制處理。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 3ca AT KT? ，查表 141，考慮到轉(zhuǎn)矩變 化很小，故取 ? ，于是： 3 1 .3 2 9 2 5 .2 0 3 8 0 3c a AT K T N m? ? ? ? ?。 （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1） 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 78 軸段左端需制出一軸肩，故 67段的直徑 67 ( 9 0 2 0 .0 8 9 0 ) 1 0 4d m m m m? ? ? ? ? ?，右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=110mm。 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。參照工作要求并根據(jù) 67 104d mm? ? ，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選型號(hào)為： 61822，得其尺寸為 11 0 14 0 16d D B mm mm mm? ? ? ? ?。 3） 12 軸段右端用軸肩定位，為了便于 23 軸段齒輪的安裝，該段直徑應(yīng)略大于 12 軸段的直徑，可取 23 116d mm? ? 。 4) 齒 輪 右 端 用 軸 肩 定 位 ， 由 此 可 確 定 34 軸段的直徑，取34 ( 116 2 8 116 ) ) 134d m m m m? ? ? ? ? ?，而 34 1 .4 1 .4 0 .0 8 1 1 6 1 2 .9 9l h m m? ? ? ? ? ?，取34 14l mm? ? 。同樣可由前面的計(jì)算得出 45 146l mm? ? 。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑劑的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面的距離 30l mm? ，故取 67 ( 20 30) 50l m m m m? ? ? ?。 （ 3）軸上零件的軸向定位，軸上的圓角和倒角尺寸 齒輪、 V 帶輪與軸的周向定位均采取平鍵聯(lián)接，查表 61，得 齒輪：鍵尺寸參數(shù) b*h=32mm*18mm,L=80mm； 聯(lián)軸器：鍵尺寸參數(shù) b*h=25mm*14mm,L=80mm。 （ 4）軸的受力分析，取齒輪寬中間點(diǎn)為力的作用點(diǎn) 1）根據(jù)軸所受的支反力，作出彎矩圖；利用軸所傳遞的扭矩，作出扭矩圖： （注：軸的受力圖、彎矩圖和扭矩圖是為了直觀說明問題的關(guān)鍵所在，故只示意表示。 （ 6）校核鍵的連接強(qiáng)度 1）聯(lián)軸器的鍵： 332 1 0 116p T M P akld? ??? 查表 62 得 [ ] 100 ~ 120p M Pa? ? ， []pp??? 。故強(qiáng)度足夠，鍵校核安全 （ 7）校核軸承的壽命 1）校核軸承 A 和計(jì)算壽命 徑向載荷 22 9163A r A X A ZF F F N? ? ?,查表 136，按載荷系數(shù)得 ~ ? ，取 ? ，當(dāng)量動(dòng)載荷 1 0 0 7 9 2 8 0 0 0A A A r rP f F N C N? ? ? ?,校核安全。 該軸承壽命為： 6 3310 ( ) 2 3 2 1 1 060 rAhBCLhnP??。 1 箱座壁厚 8a? ? ?? ?， mm10取 2 箱蓋壁厚 mm10)1~(1 ?? ?? 3 箱座凸緣厚度 mmb ?? ? 4 箱蓋凸緣厚度 mmb 11 ?? ? 5 箱座底凸緣厚度 mmb ?? ? 6 地底螺釘直徑 12 20fda? ? ?，取 M24 7 地底螺釘數(shù)目 4?n 8 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 mmdd f ?? ，取 M18 9 箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑 mmdd f 12)~(2 ?? 取 M12 10 聯(lián)接螺栓的間距 mml 180? 12 窺視孔蓋螺釘直徑 mmdd f )~(4 ?? ,取 M8 13 定位銷直徑 mmdd )~( 2 ?? 14 fd ， 1d ， 2d 至外箱壁距離 mmCCCC 單位， 24,26,2022 39。121 ???? 15 軸承旁凸臺(tái)半徑 mmCR 2021 ?? 16 凸臺(tái)高度 mmCCl 47)10~5(211 ???? mmh 58? 17 箱體外壁至軸承座端面距離 19 大齒輪齒頂圓與內(nèi)箱壁距離 ??? ? 20 齒輪端面與內(nèi) 箱壁距離 mm122 ?? 21 箱蓋，箱座筋厚 mmm 11 ?? ? ， mmm ?? ? 22 軸承端蓋外徑 39。39。39。2 175D mm? 23 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 mmDS 20039。 2．潤滑劑的選擇 計(jì)算齒輪圓周速度： 112 6 3 . 1 4 5 1 4 . 2 9 1 . 7 / 2 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ltdnv v m s m s? ? ??? ? ? ? ??? 234 1 0 6 . 3 7 9 1 . 5 1 0 . 5 1 / 2 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ltdnv v m s m s? ? ??? ? ? ? ??? 由于齒輪的圓周速度均小于 12m/s，可以將箱體內(nèi)最大的齒輪輪齒侵入油池中進(jìn)行侵油潤滑。由于該減 速器是一班齒輪減速器，故選用 N200 工業(yè)齒輪油，軸承選用 ZGN2 潤滑油。因軸的表面圓周速度小于 3~5m/s，所以采用毛氈圈油封，即在軸承蓋上開出梯形槽，將毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形，放置在梯形槽中以與軸密合接觸；或在軸承蓋上開缺口放置氈圈油封，然后用另一個(gè)零件壓在氈圈油封上，以調(diào)整毛氈密封效果，它的結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉。查表確定尺寸如下： d d1 d2 d3 h a b c D D1 M12 4 12 6 28 10 6 4 20 16 由查表確定尺寸如 下： d D D1 S L I a d1 M2*15 30 22 28 15 4 6 為了便于開啟箱蓋，在箱蓋側(cè)邊凸緣上安裝一個(gè)起蓋螺釘，螺釘螺紋要高出凸緣厚度，螺釘端部成圓柱形。定位銷直徑 d=（ ~） d2， d2 為凸緣上螺栓直徑，長度于分箱面凸緣總厚度。貫穿了工程力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計(jì)等的知識(shí)，使所學(xué)知識(shí)得以融會(huì)貫通。 ，學(xué)會(huì)查閱手冊，借鑒經(jīng)驗(yàn)。 。 ，是的，由剛接到題 目時(shí)的不知所措，到自己摸索，跟同學(xué)交流，由不明白到最終完成整個(gè)設(shè)計(jì)方案，我想這本身已是一種考驗(yàn)。 十二、 參考文獻(xiàn) [1] 銀金光 劉揚(yáng) 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 . [2] 銀金光 劉揚(yáng) 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 . [3] 趙近誼 廖翠姣 主編 《 AutoCAD》 [4] 劉東升 主編 《現(xiàn)代工程制圖》